Промышленный робот

 

Изобретение относится к машиностроению и служит для автоматизации вспомогательных процессов, например загрузки и выгрузки деталей, преимущественно при обслуживании быстродействующего технологического оборудования. Цель изобретения - повышение точности позиционирования робота за счет создания натяга в кинематической цепи манипулято-ра. На звено замкнутого шарнирного многозвенного механизма 4 действует момент, развиваемый упругим элементом 1 аккумулятора механической энергии. Однако движения не происходит, поскольку второе его звено, шарнирно связанное с предыдущим звеном 5 манипулятора, зафиксировано упором-фиксатором, составленным из звеньев 8 и 9. При поступлении сигнала от системы управления шатуны выйдут из особого положения и манипулятор перейдет в положение, показанное пунктиром. При зтом звенья 8 и 9 упора-фиксатора зафиксируются приводом, выполненным в виде электромагнита. На всей длине хода работает привод 6, перемещение центра захвата 2 по прямолинейной траектории обеспечивается за счет симметрии замкнутого шестизвенного шарнирного механизма (шестизвенника) и единичного передаточного отношения в зубчатых парах 14, 15 и 16, 17, зубчатые колеса жестко связаны с соответствующими звеньями шестизвенника. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.<^ёСО^ оVJ

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s В 25 J 9/00, 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4366573/08 (22) 21.01.88 (46) 23.02.92. Бюл. N 7 (71) Институт машиноведения им. А,А.Благонравова и Проектно-конструкторский и технологический институт кузнечно-прессового роботостроения (72) В,В.Зайцев, А.И.Корендясев, А;П.Лито вченко, Б.Л.Саламандра, Л,И.Тывес, В.С.Шишков и Л.Б.Сачков (53) 621.229.72 (088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1119837, кл. В 25 J 9/00, 1983. (54) ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ (57) Изобретение относится к машиностроению и служит для автоматизации вспомогательных процессов, например загрузки и выгрузки деталей, преимущественно при обслуживании быстродействующего технологического оборудования. Цель изобретения — повышение точности позиционирования робота эа счет создания натяга в кинематической цепи манипулятора. На звено замкнутого шарнирного многозвенного механизма 4 действует момент, развиваемый упругим элементом 7 аккумулятора механической энергии. Однако движения не происходит, поскольку второе его звено, шарнирно связанное с предыдущим звеном 5 манипулятора, зафиксировано упором-фиксатором, составленным из звеньев 8 и 9. При постуг1лении сигнала от системы управления шатуны выйдут из особого положения и манипулятор перейдет в положение, показанное пунктиром. При этом звенья 8 и 9 упора-фиксатора зафиксируются приводом, выполненным в виде электромагнита. На всей длине хода работа- Я ет привод 6, перемещение центра захвата 2 по прямолинейной траектории обеспечивается за счет симметрии замкнутого шестизвенного шарнирного механизма (шестизвенника) и единичного передаточно- Я го отношения в зубчатых парах 14, 15 и 16, 17, зубчатые колеса жестко связаны с соответствующими звеньями шестиэвенника. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. V

1713797

Изобретение относится к машиностроению и служит для автоматизации вспомогательных процессов, а именно загрузки и выгрузки деталей, в особенности при обслуживании быстродействующего технологического оборудования, например штамповочных прессов.

Цель изобретения — повышение точности позиционирования робота за счет создания натяга в кинематической цепи манипулятора.

На фиг.1 показана схема робота с рекуперацией энергии, в котором кинематическая цепь привода выходного звена включает шарнирный четырехзвенник; на фиг.2 — то же, в котором кинематическая цепь привода выходного звена выполнена на основе шестизвенника.

Промышленный робот состоит из неподвижного основания 1, на котором установлен манипулятор, несущий захват 2 и составленный из шарнирно соединенных звеньев. Каждое звено кинематически связано с приводом. На фиг.1 показана кинематическая цепь привода только одного выходного звена 3 манипулятора, несущего захват 2. Она включает замкнутый шарнирный многозвенный механизм 4. В данном случае это механизм шарнирного четырехзвенника. Он своими двумя кривошипами шарнирно связан с предыдущим звеном 5 манипулятора. С одним кривошипам четырекзвенника кинематически связан привод

6.и пружинный аккумулятор 7 механической энергии. Другой кривошип установлен с возможностью взаимодействия с управляемым упором-фиксатором. В данном случае управляемый упор-фиксатор выполнен в виде двух шарнирно связанных звеньев 8 и 9, кинематически связанных соответственно с кривошипом и предыдущим звеном 5 манипулятора. B особом (вытянутом) положении звеньев вся кинематическая цепь привода звена 3 манипулятора фиксируется сопряженными элементами 10 и 11 привода, выполненного в виде электромагнита, установленными на звеньях 8 и 9. Для передачи движения звену 3 в шарнирах четырехзвенника установлена зубчатая передача, зубчатое колесо 12 которой жестко связано с кривошипам, Сопряженное зубчатое колесо (шестерня) 13 установлено с возможностью свободного вращения на оси шарнира, но жестко связано с ведомым звеном 3 манипулятора, несущим захват 2.

На фиг.2 представлена аналогичная кинематическая цепь привода звена 3 манипулятора, несущего захват 2 с тем отличием, что замкнутый шарнирный механизм 4 выполнен в виде шарнирного шестизвенника.

10 осях шарниров звена, несущего ведомое

В исходном положении на звено замк20 нутого шарнирного многозвенника меха низма 4 действует момент, развиваемый

Для обеспечения одной степени подвижности этого шестизвенника его симметрично установленные звенья кинематически связаны между собой посредством зубчатых передач с зубчатыми элементами 14 и 15, установленными на осях шарниров, связывающих звенья шестизвенника с предыдущим звеном 5 манипулятора и зубчатыми элементами 16 и 17, установленными на звено 3 манипулятора с захватом 2. Одно звено шестизвенника кинематически связано с пружинным аккумулятором 7 механическсй энергии, а другое — соответственно с механизмом управляемого упора-фиксатора, также выполненного в виде звеньев 8 и

Промышленный робот работает следующим образом. упругим элементом 7 аккумулятора. Однако движения не происходит, поскольку второе звено, шарнирно связанное с предыдущим звеном 5 манипулятора, не может повернуться вокруг оси шарнира из-за того, что упор-фиксатор, составленный из звеньев 8 и 9, находится в особом положении, зафик-сированом сопряженными элементами 10 и 11 электромагнита.

При .поступлении сигнала от системы управления (не показана) сопряженные элементы 10 и 11 электромагнита разойдутся.

Звенья 8 и 9 упора-фиксатора выйдут из особого положения. а манипулятор перейдет в положение, показанное пунктиром.

При этом на первой половине пути будет происходит интенсивный разгон, поскольку потенциальная энергия пружины будет переходить в кинетическую энергию переме-. щаемых масс, а на второй половине пути будет происходить торможение системы и обратный переход энергии — аккумулятор будет заряжаться. В крайнем положении, показанном пунктиром, звенья 8 и 9 перейдут во второе особое положение, где и зафиксируются управляемым электромагнитом 10 и 11. На всей..длине хода работает привод 6, подкачи вая в сисгему энергию расходуемую на трение в шарнирах и передачах

В манипуляторе (фиг.1) за счет введения зубчатой пары 12 и 13 при повороте замкнутого шарнирного механизма произойдет обкатка шестерни 13 по колесу 12.

Передаточное отношение зубчатой пары и соотношение длин ведомого звена 3 и кривошипов подобраны так, чтобы центр захвата перемещался по траектории, близкой к

1713797

520

45

55 прямой, а крайние положения, фиксируемые упором-фиксатором, соответствовали повороту захвата на 180 . Эти характеристики удобны при обслуживании различного технологического оборудования, в частности быстродействующих прессов с 5 направляющими колонками.

В манипуляторе (фиг,2) перемещение центра захвата по прямолинейной траектории обеспечивается за счет симметрии ше-, стизвенного замкнутого шарнирного 10 механизма и единичного передаточного отношения в зубчатых парах 14 15 и 16, 17.

Применение изобретения позволяет повысить точность позиционирования ведо-мого звена 3 руки за счет того, что в предла-:15 гаемых вариантах конструкции практически вся кинематическая цепь привода звена оказывается натянутой усиЛием пружины 7 аккумулятора механической энергии.

Формула изобретения

1. Промышленный робот, содержащий основание, манипулятор с шарнирно соединенными звеньями, шарнирно установленный на основании, приводы, также 25 установленные на основании и кинематически связанные со звеньями манипулятора, аккумуляторы механической энергии и управляемые упоры-фиксаторы, отличающийся тем, что. с целью повышения точно- 30 сти позиционирования за счет выборки зазоров в кинематической цепи манипулятора, он снабжен по крайней мере одной замыкающей кинематической цепью, шарнирно соединенной своими кон- 35 цами с соответствующими звеньями манипулятора и образующей совместно с ними замкнутый шарнирный мнагоэвенный механизм, при этом одно из звеньев этого механизма кинематически связано с соответствующим аккумулятором механической энергии, а другое имеет возможность взаимодействия с соответствующим упором-фиксатором.

2. Робот по п.1, о.т л и ч а ю шийся тем, что замкнутый шарнирный многозвенный механизм выполнен в виде четыоехзвенника, имеющего кривошип и шатун, а в шарнирах шатуна установлены два дополнительно введенных зубчатых колеса, образующих между собой зацепление, при этом одно из колес жестко связано с кривошипом указанного четырехзвенника, а другое — с последующим звеном. манипулятора. . 3. Робот по и 1, отличающийся тем, что замкнутый шарнирный многозвенный механизм выполнен в виде шестизвенника, причем соответствующие звенья манипулятора и замыкающей кинематической цепи кинематически связаны между собой дополнительно введенными зубчаты-, ми передачами.

4. Робот по п.1, отличающийся тем, что каждый управляемый упор-фиксатор выполнен в виде двух шарнирно соединенных друг с другом звеньев, одно из которых шарнирно соединено с соответствующим звеном замкнутого шарнирного. многозвенного механизма, а другое — с основанием, причем оба звена этого упорафиксатора связаны с дополнительно введенным приводом, выполненным в виде электромагнита.

1713797

Составитель В.Верховский

Техред М.Моргентал . Корректор M.Øàðoøè

Редактор А,Мотыль

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 654 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5